Het effect van de bloedperfusiesnelheid op de temperatuurverdeling geïnduceerd door meervoudige, gescande en gefocusseerde ultrasone stralen in de nieren van honden in vivo

Het effect van de bloedperfusiesnelheid op de temperatuurverdeling tijdens gescande, gefocusseerde ultrasone hyperthermie werd onderzocht met behulp van een in vivo hondenniermodel. De resultaten toonden aan dat de ultrasone stralen door de lichaamswand konden dringen zonder ernstige vervorming, en dat ze konden worden gebruikt om gecontroleerde temperatuurverhogingen in het doelvolume te induceren. De bloeddoorstroomsnelheid van het verwarmde weefsel veranderde de temperatuurverdeling aanzienlijk en de temperaturen die werden bereikt in de nier zonder doorstroming waren ongeveer vijf keer hoger dan in het geval met volledige doorstroming voor hetzelfde toegepaste akoestische vermogen. Ook werd aangetoond dat het vermogen depositie patroon geproduceerd door gescande gefocusseerde ultrasone velden kan worden gewijzigd om een aanvaardbare temperatuurverdeling in verschillende perfusie situaties te geven. Vergelijkbare tendensen werden ook verkregen door gebruik te maken van de biowarmteoverdrachtsvergelijking om het experiment te simuleren. Zowel de grootte van de temperatuurstijgingen als het effect van perfusie op de temperatuurverdeling, verkregen in de experimenten, waren in overeenstemming met de simulaties. Het belangrijkste verschil deed zich voor bij hoge perfusiesnelheden waar de experimenten een aanzienlijke temperatuurverhoging buiten het gescande volume vertoonden en de simulatieresultaten nauwelijks een temperatuurverhoging 5 mm buiten de scan voorspelden. Deze waarnemingen geven aan dat zowel het theoretische programma voor vermogensberekening als de temperatuursimulaties waardevol zullen zijn bij het ontwerp van optimale verwarmingssystemen, de planning van de behandeling en bij de retrospectieve evaluatie van de bereikte temperatuursverdelingen.